Lakhasly

مقدمة عن النظام الشمسي:

كانت سماء الليل مألوفة أكثر للناس في الماضي مقارنة باليوم، حيث كانت الثقافات القديمة تنظر إلى الكواكب كأجرام سماوية مميزة، كونها تنتقل من مكان لآخر. كانت خمسة كواكب فقط معروفة: عطارد، الزهرة، المريخ، المشتري، وزحل.

يتكون النظام الشمسي من الشمس وكل ما يدور حولها، بما في ذلك الأرض والكواكب الأخرى. الكوكب هو جسم مستدير يتكون من مواد صلبة أو غازية أو سائلة أو مزيج منها، وله مسار محدد.

الشمس:

الشمس هي نجم غازي متوسط الحجم ودرجة الحرارة في مجرة درب التبانة. تبلغ مسافة مركز الأرض عن مركز الشمس 150 مليون كيلومتر، و تتلقى الأرض كمية مناسبة من الطاقة والحرارة من الشمس، مما يسمح للكائنات الحية بالبقاء على قيد الحياة.

تُعد الشمس نجمًا عاديًا، وتُنتج الطاقة من خلال تحويل الهيدروجين إلى هيليوم عبر الاندماج النووي في لب الشمس. وتبلغ كتلة الشمس 740 ضعف كتلة جميع الأجرام السماوية الأخرى مجتمعة، مما يجعلها تمتلك جاذبية قوية جدًا.

كواكب النظام الشمسي:

• عطارد: أقرب الكواكب إلى الشمس، لا يمكن رؤيته بالعين المجردة في الظلام. له غلاف جوي رقيق جدًا، و درجة حرارة سطحه تختلف بشكل كبير بين النهار والليل.
• الزهرة: ثاني الكواكب بعدًا عن الشمس، يُعرف بشدة إضاءته. له غلاف جوي كثيف جدًا، ولا يملك حقلًا مغناطيسيًا.
• الأرض: الكوكب الوحيد النابض بالحياة في النظام الشمسي، يحتوي على ماء سائل، وغلاف جوي، وحقل مغناطيسي.
• المريخ: رابع الكواكب بعدًا عن الشمس، له غلاف جوي رقيق جدًا، وبرودة شديدة. يُعتقد أن الماء كان يجري على سطحه في الماضي.
• المشتري: خامس الكواكب بعدًا عن الشمس، أكبر الكواكب في النظام الشمسي. له حقل مغناطيسي قوي، ويُعرف بوجود بقعة حمراء كبيرة.
• زحل: سادس الكواكب بعدًا عن الشمس، يُعرف بحلقاته الرائعة. له حقل مغناطيسي ضعيف، ويُشع حرارة بسبب تساقط الهيليوم داخل الكوكب.
• أورانوس: ثالث الكواكب العملاقة، يُعرف بلونه الأزرق والأخضر. له حقل مغناطيسي ضعيف، ويُعتقد أن له نواة صخرية مغطاة بطبقة متجمدة.
• نبتون: ثامن الكواكب بعدًا عن الشمس، أول كوكب تم اكتشافه من خلال الحسابات الرياضية. له حقل مغناطيسي ضعيف، ويُعرف بلونه الأزرق الداكن.

المقدمة:
كانت سماء الليل مألوفة أكثر للناس مما عليه الحال اليوم، حيث كانت الثقافات القديمة تنظر الى الكواكب في السماء باعتبارها أشياء مميزة؛ لأنها نجوم جوالة أي انها تنتقل من مكان لأخر. في الماضي كانت هناك خمسة كواكب معروفة فقط: عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل؛ وهي الكواكب الوحيدة التي تتميز بأنها تلمع وتجذب انتباه العين. وبطبيعة الحال كانت الشمس والقمر معروفة أيضا حيث يظهران على شكل قرصين. وخلال معظم عصور الوجود البشري، كان ينظر الى كوكب الأرض باعتباره مركز الخلق وكان لا يعتقد ان الأرض هو أحد الكواكب (روذري، 2016م).

فالمجموعة الشمسية تتكون من مجموعة الكواكب التي تدور حول الشمس وتسمى أيضا بالنظام الشمسي وهو عبارة عن نظام كوكبي يتكون من الشمس وجميع ما يدور حولها بما في ذلك الأرض والكواكب الأخرى، والكوكب هو جسم يتكون إما من مواد صلبة او غازية او سائلة او مزيجا منها والكواكب تكون مستديرة الشكل ولها مسار معين (رفان، 2021م).

والنظام الشمسي مؤلف من الشمس العظيمة المركزية وما يحيطها من كواكب سيارة وهي عطارد، الزهرة، الأرض، المريخ، المشتري، زحل، اورانوس، نبتون. ويتبع ذلك اكثر من 950 نجم او كويكب صغير واقعة بين المريخ والمشتري، والنظام الشمسي خال من السديم لان السدم بعيدة جدا وموجودة في حيز النظام النجمي المعبر عنه بالكون النجمي (جرواق،1922).

الشمس:
عبارة عن نجم غازي متوسط الحجم ودرجة الحرارة في مجرة درب التبانة، وتعد الشمس النجم المركزي الذي يتبع نظامنا ويبلغ متوسط بعد مركز الأرض عن المركز الشمس 150 مليون كم والأرض على هذا البعد المتوسط تستقبل كمية مناسبة من الطاقة والحرارة التي تساعد الكائنات على البقاء على قيد الحياة. وتعد الشمس التي تنتمي الى الصنف الطيفي G من النجوم المتوسطة في الحجم وتبلغ درجة حرارة سطحها 6000 كلفن تقريبا وتتميز باللون الأصفر (مصطفى، 2024م).

والشمس تعتبر نجم عادي لحد ما ومصدر طاقتها هو تحول الهيدروجين الى هيليوم عن طريق الاندماج النووي في لب الشمس. وقطر الشمس أكبر بـ 109 اضعاف من قطر الأرض. وكتلتها اكبر بنحو 740 ضعفا من كتلة جميع الاجرام الأخرى مجتمعة؛ ومن ثم فإن جاذبية الشمس تكون قوية جدا لدرجة ان الاجرام الموجودة في المجموعة الشمسية تدور حول الشمس على هيئة قطع ناقص، وذلك على النحو الذي بينه العالم كلبر، والاضطرابات التي تحدث لمدار كوكب ما بفعل كواكب اصغر (روذري، 2016م).

كوكب عطارد:
يعد كوكب عطارد من أقرب الكواكب الى الشمس، وهو كوكب لا يمكن رصده بواسطة العين المجردة ولا في الظلام لانه يغرب سريعا بعد الشمس، وهذا الكوكب الصغير الذي لا يتجاوز قطره 4879 كم أكبر من قمرنا الأرضي بقليل ويدور بعيدا عن الشمس بمسافة 58 مليون كلم، ويستغرق الكوكب 88 يوما ارضيا ليدور حول الشمس دورة واحدة ، ويدور وهو قائم في مداره حول الشمس بحيث يكون نصف الكوكب تماما مقابلا للشمس في النهار والنصف الاخر تماما في الليل ولذلك يحدث على سطحه تباين حراري هائل، ففي النهار ترتفع درجة حرارته الى حوالي 700 كلفن (427 س) وفي الظلام تنخفض درجة حرارة سطحه بشكل كبير اذ تصل الى 100 كلفن (-183 س) أي بفارق 600 كلفن تقريبا. وبسبب هذا التباين نلاحظ انه الكوكب لا يحتوي على غلاف جوي اذ يعتبر كوكب عطارد كوكب خال من الغازات تماما، وقد تكون الجاذبية لهذا الكوكب أيضا سببا لغياب الغلاف الجوي، حيث ان جاذبية كوكب عطارد تقدر بـ 0.4 من جاذبية كوكب الأرض، ووجد أن لكوكب عطارد حقل مغناطيسي مشابه للمجال المغناطيسي الارضي أي أن البوصلة على سطحه تنحرف إبرتها نحو القطب الشمالي الجغرافي و أن هذا المجال قوي بما فيه الكفاية ليحرف الرياح الشمسية و قد وجد أن محور هذا المجال المغناطيسي ينحرف قلي ًل عن محور دوران الكوكب حول نفسه (مصطفى،2024م).
كوكب الزهرة:
كوكب الزهرة هو ثاني الكواكب بعدا عن الشمس ومن أكثر الاجرام السماوية شدة إضاءة بعد الشمس والقمر، يدور كوكب الزهرة حول الشمس في مدار يتصف بأنه دائري تقريبا لان شذوذيه المركز عنده تساوي 0.007. أما بعده عن الشمس في المتوسط فيبلغ 108 مليون كم. والزهرة كوكب داخلي بالنسبة للأرض لذا لا يرى على مدى ليلة كاملة كما هو الوضع مع عطارد، ولكن مدة رؤيته أطول لن أقصى درجة استطالة له تتراوح بين 39 الى 47 درجة مما يتيح رؤيته لمدة 3 ساعات كحد أقصى في أحسن الأحوال بعد الغروب او قبيل شروق الشمس. ولا يمكن للعين أن تخطئه إذ أن رؤيته واضحة جدا بسبب شدة إضاءته، فانعكاسية أشعة الشمس عن سطحه تصل الى 0.7 مما يعني أن أكثر 70% من اشعة الشمس الساقطة على سطحه تنعكس عنه فيرى متلألئا كحبة ألماس في الافق الشرقي أو الغربي. ويعتبر كوكب الزهرة أبطئ الكواكب اذ يحتاج 255 يوما ليكمل دورة واحدة. فالكوكب مقلوب رأسا على عقب، وتشرق الشمس عليه من الغرب وتغرب في الشرق. واليوم عليه أطول من السنة بسبب بطئه الشديد في الدوران حول نفسه. وعندما اقتربت المركبات غير المأهولة من الكوكب حاملة عليها المجسات لحساب قوة الحقل المغناطيسي له، فوجئ العلماء أن الكوكب ل يملك حقلا مغناطيسيا بمعنى الكلمة وأن القوة المغناطيسية التي تلمسوها لا تكاد تتجاوز واحد بالألف من قوة مجال الارض المغناطيسي. استطاعت المجسات التي أرسلت إلى الكوكب أن تخبرنا عن تركيب الكوكب. ومن أهم هذه التراكيب هو تركيب الغلاف الجوي. حيث قسمت المعلومات الواردة عن الكوكب غلافه الجوي إلى ثلاث طبقات رئيسية من الغيوم الكبريتية وهي: الطبقة العليا والخارجية تتميز بوجود قطرات صغيرة وكثيرة من حمض الكبريت، أسفل منها توجد الطبقة الوسطى وتتميز بقطرات أكبر حجما وأقل عددا من حمض الكبريت ثم طبقة دنيا كثيفة وتتميز بقطراتها الاكبر حجما، أسفل منها توجد ضبابية تصل إلى ارتفاع 40 كم عن سطح الكوكب (مصطفى،2024م)
كوكب الارض:
الارض هذا الكوكب الوحيد النابض بالحياة بميزات فريدة من نوعها بين أفراد المجموعة الشمسية والتي سمحت للحياة بأن تتطور على سطحه ويتمثل بكرة صخرية صلبة كثيفة، بل ويعتبر من أكثف الكواكب حيث يصل معدل كثافته إلى 5.5 جم/سم3 وهذه الارض ليست كروية تماما فهي منبعجة من الوسط فيبلغ نصف قطرها الاستوائي 6378 كم أما نصف قطرها من الاقطاب فيعادل 6357 كم وسبب هذا الاختلاف هو دوران الارض حول محورها مما يسبب قوة طرد مركزية تدفع بالمادة من عند الاستواء إلى الطرف البعيد. كوكب الارض يدور حول نفسه ومحور دورانه يميل بمقدار 23.4 درجة عن العمود القائم على مستوى دائرة البروج وتستغرق ما يقارب 23 ساعة و56 دقيقة و4 ثواني لتدور حول نفسها دورة واحدة لينتج عن هذه الدورة الليل والنهار وتستغرق قرابة 365.25 يوم لتتم دورة واحدة في مدارها حول الشمس لينتج عن هذه الدورة السنة. وبعد الارض عن الشمس بالمتوسط هو الوحدة الفلكية والتي تعادل قرابة 150 مليون كم، وهذا البعد المناسب عن الشمس يجعل الارض تنفرد بدرجة حرارة مناسبة تسمح للماء بالبقاء في الحالة السائلة، وهذا شيء لن نراه على الكواكب الأخرى. فالدارس للأرض يلحظ أن ثلاثة أخماس سطح الرض مغطى بسائل الماء، ويشكل 60% من نسبة السطح وتدعى هذه المسطحات المائية بالمحيطات وما تبقى من 40% من السطح عبارة عن جزء صلب وجاف وتدعى القارات. وصخور هذه القارات أقدم عمرا حيث يقدر عمر الارض بحوالي 4.2مليار سنة أما صخور قاع المحيطات فيقدر عمرها بحوالي 200 مليون سنه فقط، وقد وجد أن تركيب صخور القارات قد تكون سليكاتية وتتشكل بشكل رئيسي من عناصر الاكسجين والسليكون مخلوطا بعناصر ومعادن أخرى، أو قد تكون بازلتية وحبيباتها رقيقة جدا. وتقسم صخور القشرة الارضية بشكل عام إلى ثلاثة أنواع من الصخور الأرضية: النارية والرسوبية والمتحولة (مصطفى،2024م).

كوكب المريخ:
كوكب المريخ من الكواكب المعروفة منذ القدم بسبب إضاءته ولونه الأحمر الذي يرى بوضوح في السماء ليلا وهو رابع الكواكب بعدا عن الشمس وسادس الكواكب من حيث الحجم، وأول كوكب يدور في مدار خارج مدار الأرض، والمريخ يبعد عن الشمس 228 كم ومدة دورته حول الشمس أطول لان حجم المدار أصبح كبيرا الان. واكتشف العلماء ان لكوكب المريخ غلاف جوي رقيق جدا يتألف من CO2 في اغلبه وضغطه الجوي قليل جدا، ولم تستطيع المجسات التقاط أي أثر لحقل مغناطيسي حول الكوكب، والضغط الجوي على سطح هذا الكوكب يقارب 1/100 من الضغط الجوي على سطح الارض عند مستوى سطح البحر، وقد تم تلمس كمية ضئيلة جدا من الاوزون يصل تركيزها إلى 0.03 جزئ/ مليون جزئ، ولكن هذا التركيز لا يحمي من الأشعة فوق البنفسجية الضارة، ونسبة بخار الماء في الجو ضئيلة جدا مما يجعل الجو جافا. ولكن بسبب برودة سطح الكوكب فإن كمية بخار الماء الضئيلة هذه تكفي لإشباعه. ومع استمرارية انخفاض درجة الحرارة دون درجة الندى تبدأ الغازات بالتكاثف والتجمد والسقوط على سطح الكوكب، وتم رصد عواصف محلية على السطح وهي عبارة عن هبوب رياح قوية تتحرك بسرعة وتكون غيوم غبارية وزوابع تدور على السطح وتنقل التربة من مكان الى اخر، وارتبطت تصورات العلماء الدارسين لهذا الكوكب بوجود شبكات المياه على سطحه حتى أن الخرائط الاولية التي قاموا برسمها تضمنت وجود مثل هذه الشبكات فكان الاعتقاد السائد بوجود ماء يجري على سطح كوكب المريخ ولكن بعد اقتراب المركبات غير المأهولة من الكوكب والهبوط على سطحه تأكد الجميع بعدم وجود ماء سائل الان، ولكن هناك علامات لا يمكن الاغفال عنها تدل على أن الماء كان يجري على سطحه في الزمنة الغابرة. وللكوكب مجال مغناطيسي ضعيف جدا ويعادل 0.001 من مجال الأرض. ويتوقع العلماء أن نواته غير حديدية أو غير سائلة أو الاثنين معا. وكما هي صفات الكواكب الداخلية الارضية قليلة الاقمار فالمريخ له قمران ولكن للأسف قمراه صغيران جدا ويجب اعتبارهما قميران وهذان القمران فوبوس وديموس حجمهما صغير جدا، وشكلهما غير منتظم ويدوران على مستوى استواء الكوكب وقريبان منه جدا، وهما قليلا الكثافة (مصطفى،2024م).
كوكب المشتري:
عندما يصل حديثنا إلى خامس الكواكب بعدا عن الشمس تشعر حقا بعظمة هذا الكوكب حتى يقال إن المشتري اشترى العظمة لنفسه، فهو العملاق بين الكواكب المضيء المتألق هو وأقماره الكبيرة التي يمكن رؤيتها بأصغر المقارب. لا يسبقه شدة إضاءة إلا كوكب الزهرة. وكتلته أكبر بحوالي318 مره من كتلة الأرض. يدور كوكب المشتري في مداره حول الشمس وهو قائم تقريبا إذ يميل محوره فقط 3 درجات عن العمود القائم على مستوى مداره. ويدور على بعد متوسطه 778 مليون كم عن الشمس، أي يحتاج قرابة 12 سنة أرضية ليتم دورة واحدة حول الشمس، ولكنه يدور حول نفسه بسرعة هائلة جدا مشكلا أقصر يوم في أيام الكواكب جميعها؛ إذ أن اليوم عليه 9 ساعات و55 دقيقة و29 ثانية أرضية. ونصف قطر الكوكب 71.400 كم تقريبا فهو ليس كروي، بل يميل إلى التفلطح عند دائرة الاستواء إذ يبدو منبعجا من الوسط. قام العلماء بتقسيم الكوكب إلى ثلاثة أقسام تضم مجموعة من المناطق أو الحزمة وهي:
• القسم الشمالي ويضم منطقة معتدلة شمالية حزام معتدل شمالي منطقة مدارية شمالية.
• القسم الاستوائي ويضم حزام استوائي شمالي ومنطقة استوائية وحزام استوائي جنوبي.
• القسم الجنوبي يضم منطقة مدارية جنوبية وحزام معتدل جنوبي ومنطقة معتدلة جنوبية (مصطفى،2024م)

كوكب زحل:
كوكب زحل هو سادس الكواكب بعدا عن الشمس إذ يدور على بعد 1430 كم. يبدو الكوكب لراصده مخططا عرضيا بموازاة الاستواء بخطوط ملونة. ولكنها ليست بمثل تباين خطوط المشتري فيغلب عليها اللون الصفر والبني الشاحب. وهذه الطبقة الخارجية عبارة عن بلورات أمونيا متجمدة وهي سبب لونه المصفر. بحيث تكون طبقات السحب العليا جليد أمونيا ,ثم أمونيا هيدروسلفايت وكبريتتيد الهيدروجين, ومن ثم طبقة هيليوم وهيدروجين غاز, يليها طبقة الهيدروجين المعدني ويعتقد أن للكوكب قلب صلب جليدي صخري تتركز فيه بعض المواد مثل السيليكا والمعادن. و على الرغم من أن سرعة دوران الكوكب حول نفسه شبيهة بتلك لكوكب المشتري و اليوم عليهما يقارب 10 ساعات، إلا أن الحقل المغناطيسي لزحل يعادل 1/20 من قوة حقل المشتري المغناطيسي، وعلى الرغم من أن ما يصل زحل من حرارة الشمس تعادل 1% مما يصب الى الأرض. إلا أن الصور بالأشعة تحت الحمراء أظهرت أن الكوكب يشع حرارة مما يجعله متألقا ولمعا. ولكن زحل أصغر حجما من المشتري لذلك فقد برد بسرعة أكبر ولا يمكن أن تكون هذه الطاقة التي يشعها هي الحرارة المخزونة فيه أثناء تكونه. إذا لابد من وجود مصدر آخر لهذه الطاقة. نحن نعلم أن المواد تذوب بسهولة في السوائل الساخنة أكثر من الباردة. وكذلك بارتفاع درجة الحرارة وزيادة الضغط يصبح من السهل ذوبان الهيليوم في الهيدروجين المعدني تماما كما هو متوقع في المشتري، ولكن زحل أبرد وأدنى درجة حرارة من المشتري فلن نتوقع هنا ذوبان كامل للهيليوم في الهيدروجين المعدني. فما الذي حدث؟ لقد توقع العلماء أن زحل ذا حرارة وضغط أقل وبالتالي فإن الهيليوم يتكاثف على شكل قطرات في الهيدروجين ولا يذوب فيه. ثم بفعل الجاذبية تبدأ بالتساقط نحو السفل باتجاه مركز الكوكب وكأنها مطر هيليوم وإثناء حركته نحو المركز وبفعل الجاذبية ينضغط ويسخن وتتحول طاقته إلى حرارة يشعها باطن الكوكب مثلما يحدث عند تساقط المطر على سطح الرض فإن طاقته الحركية المتزايدة بفعل الجاذبية تتحول إلى حرارة وهذا ما يحدث في زحل، ويتوقع العلماء عند انتهاء تساقط الهيليوم أن الكوكب سيبرد ولا تعود عليه أي حرارة إضافية سوى تلك المستمدة من الشمس وعليه فإن تركيز الهيليوم أقل في غلف زحل الغازي من المشتري. وكوكب زحل له واحد وثلاثون قمرا محدد الصفات والعديد من القميرات الصغيرة وهذه الاقمار باردة جدا حتى أن جليدها صلب كالفولاذ مما يحفظ التضاريس القديمة (مصطفى،2024م)

كوكب اورانوس:

الكوكب أورانوس ثالث الكواكب العملاقة وسابع الكواكب المعروفة بعدا عن الشمس، حيث يدور على بعد متوسط يبلغ 29000 مليون كم، ويحتاج الكوكب أورانوس إلى قرابة 82 سنة حتى يتم دورة واحدة حول الشمس، وتبلغ درجة الحرارة السطحية حوالي 60 كلفن، و يحتوي على نسبة أقل من الهيدروجين ونسبة عالية من الميثان مقارنة مع المشتري وزحل، ولعل هذا هو السبب في لون الكوكب الاخضر المزرق حيث يمتص الميثان ألوان الطيف الحمراء والصفراء طويلة الموجة فينعكس عن سطحه الألوان الخضراء والزرقاء الاقل طول موجة، وكلما زادت نسبة الميثان زادت درجة اللون الازرق. للكوكب نواة صخرية بحجم الارض تقريبا وكتلتها كبيرة يحيط بها طبقة متجلدة من ماء ذائب فيه أمونيا والتي تكون متجمدة عند حرارة 60 كلفن ويشكل الميثان الجزء الاعلى منها. تليها طبقة من غاز الهيدروجين الجزيئي والهيليوم. ولا نجد هنا أي وجود للهيدروجين المعدني بسبب قلة الضغط عليه مقارنة مع الكواكب السابقة. ويتكون من 25 قمرا (مصطفى،2024م).

كوكب نبتون:
الكوكب نبتون هو أول جرم سماوي يتم اكتشافه عن طريق الحسابات الرياضية وليس عن طريق الرصد مما جعل له مكانة خاصة بين الكواكب. ويقع الكوكب نبتون خلف الكوكب أورانوس العجيب ليعتبر ثامن الكواكب السيارة ورابع العمالقة الغازية. وقطر هذا الكوكب 49520 كم ما يقارب أربعة أضعاف كوكب الأرض وحجمه 72 مرة أكبر من حجم الأرض وهو أكثف العمالقة الغازية وهذا يدل على احتوائه على بعض العناصر الثقيلة غير الهيدروجين والهيليوم. والاهم منها وجود الميثان من ضمن مكوناته بنسبة 3% مما يجعل لونه أزرق لان غاز الميثان له قدرة على امتصاص ألوان الطيف الحمراء والصفراء وعكس اللونين الأخضر والازرق. تنبأ العلماء بنموذج لتركيب الكوكب إذ توقعوا أنه يتألف من نواة صخرية بحجم الارض تقريبا كثيفة في مادتها وتتألف من الحديد والسيليكات، يقع فوقها طبقة متجلدة من الماء أذابت فيها الامونيا فشكلت طبقة متأينة، ويعلو هذه الطبقة غلاف غازي يتألف من جزيئات هيدروجين وهيليوم وميثان بنسبة أكبر. ويدور هذا العملاق الازرق حول الشمس على بعد يبلغ بالمتوسط 4.5 مليار كم ويحتاج 165 سنة ليتم دورة حول الشمس، للكوكب حقل مغناطيسي ضعيف مقارنة مع الكواكب العملاقة الاخرى وقوته تعادل قوة الحقل المغناطيسي الأرضي فقط (مصطفى، 2024م).